Xavier Boyer Les contaminants environnementaux comme le fluorure, le plomb et les pesticides existent tout autour de nous et même en nous. Alors que les chercheurs disposent de moyens simples pour mesurer les concentrations de ces contaminants dans les environnements de laboratoire, les niveaux sont beaucoup furthermore difficiles à tester sur le terrain. C’est parce qu’ils nécessitent un équipement spécialisé coûteux.
Alors même que des progrès sont réalisés.
Dans un nouvel short article publié aujourd’hui (4 janvier) dans la revue Science Innovations, les chercheurs ont démontré qu’en modifiant la composition et la pénétrabilité de la membrane bicouche lipidique.
“Tellement de données sont générées, et une grande partie est générée par des programs de santé comme les montres intelligentes”, a déclaré Julius Lucks, auteur co-correspondant et professeur de génie chimique et biologique à la McCormick University of Engineering de Northwestern. “Nous pouvons sentir notre rythme cardiaque, notre température, mais si vous y réfléchissez, nous n’avons vraiment aucun moyen de détecter les choses chimiques. Nous vivons à l’ère de l’information, mais les informations dont nous disposons sont si minuscules – la détection chimique ouvre d’énormes dimensions de l’information que vous pouvez exploiter. »
Lucks est également président associé du département de génie chimique et biologique. Son laboratoire a fait progresser la compréhension du domaine des systèmes moléculaires qui réagissent aux changements environnementaux en étudiant l’ARN et son rôle dans les cellules comment l’ARN est utilisé par les cellules pour détecter les changements dans leur environnement et comment ces principles peuvent être utilisés dans des systèmes sans cellule pour surveiller l’environnement pour la santé et la durabilité.
La biologie synthétique acellulaire, dans laquelle des systèmes biomoléculaires modifiés sont utilisés pour activer la machinerie biologique plutôt que des cellules vivantes, est convaincante auto elle est efficace, polyvalente et peu coûteuse.
Neha Kamat, professeur adjoint de génie biomédical au sein de McCormick et auteur co-correspondant, a initialement rencontré Lucks lors de l’orientation de leur faculté et était intéressé par son désir d’élargir l’accès à l’information. Kamat. s’est demandé si elle pouvait améliorer le système de tubes à essai de Lucks en utilisant une vésicule, une membrane à deux couches.
“Ils utilisent l’ARN et ses equipment associées pour détecter des molécules dans de vrais échantillons d’eau et générer des sorties significatives”, a déclaré Kamat. dans le but d’utiliser ces compartiments pour construire davantage de buildings de type cellulaire. Nous avons eu l’idée que nous pourrions protéger les interrupteurs de Julius et leur permettre de fonctionner dans des échantillons cela pourrait être un peu sale avec d’autres contaminants, comme une boîte de cellule.”
mais l’interrupteur a cessé de fonctionner correctement et a produit un signal beaucoup moreover petit automobile il est difficile de tout mettre dans le petit récipient, puis de le mettre à l’échelle. Pour surmonter cela. de sorte qu’elle soit seen à l’œil nu et “vous n’avez pas besoin d’un détecteur sophistiqué pour le faire”, a déclaré Lucks.
comme un canal d’eaux usées avec beaucoup d’autres contaminants pour éroder l’interrupteur. Ce serait un exemple de “détection distribuée”, qui pourrait aider dans des domaines allant de l’agriculture à la santé humaine.
Le groupe s’est réuni moreover officiellement lorsqu’il a reçu le prix d’innovation Cornew du Northwestern’s Chemistry of Life Procedures Institute (CLP) en présentant son idée “potentiellement perturbatrice” au conseil consultatif du CLP. L’équipe a obtenu un financement de démarrage pour faire décoller son idée.
y compris des matériaux “intelligents” qui peuvent changer de propriétés, comme en biologie.
“En tant que biologistes synthétiques, l’un de nos principaux thèmes est d’identifier les défis et de se tourner vers la character”, a déclaré Lucks. “Qu’est-ce qu’il fait déjà ? Pouvons-nous tirer parti de cela et lui faire faire moreover pour répondre à nos besoins ?”
Le fluorure est devenu un choix évident auto il existe une molécule d’ARN naturelle qui le détecte, permettant à l’équipe de concevoir un mécanisme in addition straightforward. Mais à l’avenir.
Par exemple. Il pourrait également détecter les niveaux de nitrate dans le sol et aider à surveiller le ruissellement. Au-delà de cela, Lucks et Kamat sont ravis de voir des utilisations dans la science des matériaux telles que la robotique douce.
L’article. a été soutenu par le CLP, la National Science Basis (numéros de subvention 1844219, 1844336 et 2145050) et le département américain de la Défense Countrywide Science and Engineering Graduate Camaraderie. Margrethe A. Boyd et Walter Thavarajah (de Northwestern) étaient également co-auteurs de l’étude.
